一夜未眠对大脑的变化？最新研究捕捉到“不眠大脑”的异常

「昨天几乎没怎么睡」

工作截止日期、考试复习、夜班、育儿、旅行，或者不明原因的失眠。在生活中，许多人都有过几乎整夜未眠迎来清晨的经历。

第二天会感到头脑昏沉，难以集中注意力，情绪控制也变得困难。然而，许多人认为“只要一晚，第二天补觉就能恢复”。

然而，最新的研究表明，在这一夜未眠期间，与大脑神经连接相关的指标可能已经发生了变化。

确认变化的区域包括与记忆相关的海马体，以及与感觉信息和觉醒状态调节相关的丘脑。研究者捕捉到的并不是大脑细胞大量破坏的剧烈损伤。然而，通过对人类的影像检查，显示出不眠持续活动的大脑在向与平常不同的方向运作，这一点具有重要意义。

大脑在清醒时不断增强连接

大脑中大约存在数百亿个神经细胞。神经细胞之间并不是直接连接的，而是通过称为“突触”的连接部分传递信息。

当我们看到新的景象、与人交谈、学习工作或从失败中学习时，大脑中特定的突触会被强化。清醒时间越长，大脑需要处理的信息就越多，相应地，许多连接会被增强。

然而，连接并不是越多越好。

如果试图维持所有突触处于强状态，大脑的能量消耗会增加，难以区分必要信息和不必要信息。对于神经回路来说，这可以说是信息不断增加却未被整理的状态。

因此，受到关注的是在睡眠中调节神经连接强度的想法。

在白天的经验中被强化的连接中，保留重要的，削弱不重要的。大脑在睡眠中可能会重新调整网络以备次日的活动。

这种想法被称为“突触恒常性假说”。

形象地说，清醒中的大脑类似于一台整天不断添加各种文件的电脑。睡眠是保存必要文件、整理不必要的临时文件，使系统再次高效运作的时间。

不眠意味着在不进行这种整理工作的情况下，继续输入新的信息。

40人的大脑通过PET测量

此次研究中，平均年龄约27岁的40名健康成人参与。

参与者被分为正常睡眠组和一夜未眠组，并在两天内接受了称为PET的影像检查。

不眠组在连续约28小时清醒的状态下接受了第二次测量。研究团队尽量避免检查时间段的影响，考虑到生物钟的时间来统一测量条件。

研究者调查的是一种称为“SV2A”的蛋白质。

SV2A存在于神经细胞用于释放信息传递物质的小袋状结构中。由于大脑中突触多的地方SV2A也多，因此目前被用作推测突触密度的指标。

检查结果显示，正常睡眠组在第一次和第二次测量中没有明显变化。

另一方面，一夜未眠组在多个大脑区域中SV2A的结合量增加。

增加率在海马体约为5.6％，丘脑约为4.6％，顶叶皮质约为3.2％。总体来看变化约为几个百分点，但在正常睡眠组中没有观察到类似的变化。

此外，SV2A增加较大的人在后续的恢复睡眠中“慢波活动”增强的趋势也被确认。

慢波活动出现在深度睡眠中，被认为是反映睡眠欲望和大脑中积累的睡眠压的指标之一。也就是说，因长时间清醒导致与神经连接相关的指标增加的人，在恢复睡眠中可能需要更强的调整。

“连接增加＝变聪明”并不成立

听到大脑连接增加，可能会觉得“如果神经回路增加，能力会提高吧”。

然而，不能将此次变化解读为能力提升。

在清醒中连接被强化，被认为是大脑处理大量信息的结果。然而，如果连接持续增强，能量效率可能会下降，重要信号和噪音的区分可能会变得困难。

例如，桌上有10份资料时，可以很快找到需要的文件。然而，如果不整理就堆积数百份资料，信息量虽然增加，工作效率却会下降。

睡眠不仅仅是大脑活动停止的时间。被认为是固定必要记忆、调整情绪、重新平衡神经回路的积极工作时间。

在彻夜未眠后判断变慢，对小问题过度反应或反复简单错误的背景中，可能不仅仅是困倦，还与这些大脑网络的调整不足有关。

海马体和丘脑的变化意义

此次，确认到较大变化的海马体是形成新记忆和整理经历事件的重要区域。

在睡眠不足的次日，有时会感到“明明昨天记住了却想不起来”“听了说明却进不了脑子”。与海马体相关的变化可能与这种体感不无关系。

丘脑则是将从眼睛和耳朵等进入的感觉信息中继到大脑，并参与觉醒状态和注意力的调节。

睡眠不足时，可能会漏看视野中的东西，或者听到对话却无法处理内容。在驾驶中反应迟缓或在工作现场判断失误，也可能受到注意功能下降的影响。

不过，仅凭此次研究无法证明SV2A的增加直接引起了特定的认知功能下降。

研究显示的是，在不眠后，包括与记忆和注意相关的区域在内的多个地方，与突触相关的指标增加的关联性。

一夜未眠大脑会“老化”吗

关于睡眠不足和大脑结构变化，之前也有其他研究报告。

2023年公布的一项研究中，通过人工智能分析134名年轻健康参与者的大脑图像，发现完全一夜未眠者的大脑显示出比实际年龄大1～2岁的图像模式。

不过，这种变化在恢复睡眠后有恢复的趋势。

这一结果也并不意味着“一次彻夜未眠大脑就会永久老化”。水分量、血流、代谢等暂时的生理变化也可能影响图像上的年龄估计。

此外，2018年的研究中，对20名健康成人进行了PET检查，报告称在一夜断眠后右侧海马体和丘脑中β淀粉样蛋白的积累量增加。

β淀粉样蛋白因与阿尔茨海默病的关联而闻名，但一夜睡眠不足导致的暂时增加并不意味着会直接导致痴呆症的发生。

另有研究显示，一夜不眠可能会降低从大脑中排出特定物质的功能。

综合来看，睡眠中不仅进行神经连接的调整，还可能进行代谢物的清除和体液平衡的调整等多项维护工作。

“一夜未眠大脑就会崩溃”言过其实

健康信息在SNS上扩散时，容易被转换为“彻夜未眠大脑会被破坏”“不睡觉神经细胞会过多”等强烈表达。

然而，从此次研究中无法得出大脑不可逆损伤的结论。

其中一个原因是，SV2A并不是突触本身，而是推测突触量的间接标记。

即使通过PET发现SV2A的结合量增加，也无法完全确定是否真的形成了新的突触，或是现有突触中SV2A的量或可用性发生了变化，或者是其他生理因素影响。

变化的规模也在约3～6％，并不是非常大。

此外，研究对象为40人，主要是年轻健康的成人。对于老年人、儿童、有睡眠障碍的人、轮班工作者、长期睡眠不足的人是否会发生同样的变化，尚需今后的研究。

恢复睡眠后SV2A的值是否完全恢复到原状，此次研究也未直接验证。

因此，目前适当的理解是，“即使一夜睡眠不足，也可能导致与大脑神经连接相关的测量值发生变化”。

不需要恐慌，但也不能轻视“一夜程度对大脑没有任何影响”。

SNS上扩散的惊讶与不安

介绍此次研究结果的帖子也在神经科学和健康信息的SNS社区中共享。

在可公开查看的帖子和过去类似研究的讨论中，反应大致分为几类。

最显著的是，“似乎明白了彻夜未眠后头脑沉重的原因”“惊讶于即使一夜也会对大脑产生可测量的变化”的反应。

有人将睡眠不足次日言语不畅、简单计算出错、情绪化的个人经历与研究结果联系起来。

另一方面，也有意见指出“育儿中的父母和夜班工人该怎么办”“是否需要重新审视医护人员和护理人员的工作制度”等社会结构问题。

即使个人理解睡眠的重要性，由于工作或家庭原因，有时也无法确保足够的时间。将睡眠视为单纯的自我管理问题，可能会将责任推给处于无法入睡环境中的人。

也有对研究解读持谨慎态度的声音。

“40人规模太小”“几％的变化在日常生活中意义何在尚不清楚”“不应将突触标记的增加报道为大脑损伤”等指摘。

这些谨慎论调很重要。科学研究并不是一篇论文就能解决一切。此次成果是有力的证据之一，但需要重复试验、增加研究对象的研究，以及测量恢复睡眠后的研究。

此外，SNS上也反复出现“周末长时间睡眠能否抵消平日的睡眠不足”的疑问。

恢复睡眠可能会改善困倦和部分大脑影像上的变化。然而，慢性睡眠不足的影响未必能通过周末的补觉完全消除。

从SNS的反应中浮现出的是，许多人虽然理解睡眠的重要性，但在现实中却无法获得足够的睡眠这一矛盾。

不应责备因夜班或育儿导致的睡眠不足

阅读睡眠研究的文章时，有人会因“每天必须睡7～8小时”而感到焦虑，反而变得不安。

特别是，抚养婴幼儿的人、照顾家人的人、从事夜班或轮班工作的人，无法仅凭自己的意愿决定睡眠时间。

此次研究并不是用来指责这些人的材料。

相反，不应将睡眠不足视为个人努力不足，而是可以作为考虑夜班后确保充足休息的工作制度、避免连续工作的人员配置、育儿和护理支持等的依据。

如果睡眠不足导致注意力和判断力下降，那么在涉及安全的工作中，不应仅依赖个人的毅力或咖啡因，而是需要制度上设计休息时间。

咖啡因无法替代大脑的维护

感到困倦时，许多人会使用咖啡或能量饮料。

咖啡因可以暂时抑制困倦，改善注意力。然而，它并不能替代睡眠本身。

即使觉醒感恢复，咖啡因也无法替代在睡眠中进行的神经连接调整和物质排出。

相反，傍晚以后摄入大量咖啡因可能会妨碍下次睡眠，延长睡眠不足的循环。

在彻夜未眠后判断“喝了咖啡就能像平时一样驾驶”也是危险的。即使本人不易感到困倦，反应速度和判断能力未必完全恢复。

一夜未眠后的次日可以做的事

不必过度恐惧一次的睡眠不足。未眠后的次日，前提是大脑可能处于比平常更不稳定的状态，重要的是采取减少风险的行动。

首先，尽量避免长途驾驶、高空作业、操作危险机械等可能导致重大事故的活动